Istnieje związek pomiędzy wartością dyssypacji energii i charakterystykami pętli histerezy w pierwszych cyklach obciążeń a właściwościami mechanicznymi kompozytów. Poznanie tych zależności pozwoli na ocenę właściwości mechanicznych kompozytów w ich czasie eksploatacji, oraz może być pomocnym w poszukiwaniu optymalnych parametrów ich przetwórstwa.
EN
There is a relationship beetwen the value of energy dissipation and characteristics of hysteresis loop during the first loading cycles and mechanical properties of composites. The ability to understand these relationships let us evaluate mechanical features of composites during exploitation and can be helpful while searching for optimal parameters of their processing.
Burning of coal in energy production causes a considerable degradation of natural environment, hence a tendency occurs to move over to less harmful energy sources - gas, crude oil and biomass. Renewable clean energy sources, such as water power, wind and solar energy gain on importance, and their share in overall energy balance must constantly increase. A new philosophy of the development of power industry is represented by the so called distributed (decentralized) power industry, consisting of a number of small power plants localized near and user. In the nearest future an urgent need will emerge for mobile power units with several to some dozen of megawatts output, mounted on trucks. These units will be used in case of disasters and failures of power nets.
The article presents results of experimental tests of energy parameters of hard coals under loading, collected from research sites located within five main geologic structures of Upper Silesian Coal Basin (GZW) – Main Trough, Main Anticline, Bytom Trough, Rybnik Trough and Chwałowice Trough. Coals from12 mines were analysed, starting with seams of group 200, through groups 400, 500, 600 and, finally, seams of group 700. Coal of each of the groups of seams underwent uniaxial compression stress of the energy parameters, in a servo-controlled testing machine MTS-810NEW, for the full range of strain of the tested coal samples. Based on the tests the dependence of different types of specific energy of longitudinal strain of coals on the value of uniaxial compression strength was determined. The dependence of the value of dissipated energy and kinetic energy of coals on the uniaxial compression strength was described with a linear function, both for coals which due to their age belong to various bed sand for various lithotypes of coal. An increase in the value of dissipated energy and in kinetic energy was observed, which was correlated with an increase in uniaxial compression strength of coal. The share of dissipated energy is dominant in the total energy of strain. Share of recoverable energy in the total energy of strain is small, independent of the compression strength of coals and is at most a few per cent high. In coals of low strength and dominant share of dissipated energy, share of recoverable energy is the biggest among the tested coals. It was shown that following an increase in compression strength the share of recoverable energy decreases, while the share of dissipated energy in the total energy increases. Further studies of specific energy of longitudinal strain of rocks in the full-range strain will be the next step inperfecting methodology of research into natural rock burst susceptibility of Carboniferous rock mass and changes in the susceptibility resulting from mining activity.
W pracy przedstawiono wyniki badań energii dyssypacji dla kompozytów na osnowie poliacetalu i polipropylenu z napełniaczem włóknistym i mineralnym. Właściwości mechaniczne kompozytów są powiązane z wartością energii dyssypacji oraz charakterystykami pętli histerezy. Poznanie tych zależności pozwoli na ocenę właściwości mechanicznych kompozytów w ich czasie eksploatacji, oraz może być pomocne w poszukiwaniu optymalnych parametrów ich przetwórstwa.
EN
There is a relationship beetwen the value of energy dissipation and characteristics of hyster loop during the first loading cycles and mechanical properties of composites. The ability to mr stand these relationships let us evaluate mechanical features of composites during exploitation can be helpful while searching for optimal parameters of their processing.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Artykuł dotyczy wpływu zjawiska segregacji powierzchniowej małocząsteczkowych składników mieszanki na charakterystykę tribologiczną gumy. Segregacja powierzchniowa alkoholi alifatycznych (od dodekanolu aż do dokozanolu) w nadtlenkowych wulkanizatach kauczuku butadienowo-styrenowego (SBR) była badana za pomocą spektroskopii w podczerwieni, wykorzystującej całkowite wewnętrzne odbicie (FTIR-IRS). Kinetyki migracji obliczano na podstawie widm FTIR, stosując metodę elementów skończonych, zaproponowaną wcześniej do analizy zjawiska dyfuzji [L. 7]. Z przeprowadzonych badań wynika, że szybkość wykwitania alkoholu wzrasta wraz ze wzrostem liczby atomów węgla obecnych w jego cząsteczce, osiągając maksimum dla pentadekanolu, po czym obniża się. Wzrost szybkości migracji małocząsteczkowego dodatku w SBR jest związany z obniżeniem się granicy jego rozpuszczalności w kauczuku, który wynika ze wzrostu długości łańcucha alifatycznego. Ten ostatni jest odpowiedzialny za obniżoną mobilność cząsteczek alkoholi w kauczuku. Obniżenie granicy rozpuszczalności sprzyja wzrostowi siły napędowej dyfuzji, podczas gdy obniżenie ruchliwości cząsteczek powoduje efekt odwrotny. Zaprezentowano metodę analizy energii rozpraszanej w procesie tarcia przez materiał próbki, opartą na uproszczonym modelu sprężyny. Metoda nie umożliwia dokładnego obliczenia ilości energii rozproszonej w badanym materiale podczas testu tarcia. Dostarcza natomiast informacji na temat strat energetycznych, które można zastosować w celu porównania materiałów. Współczynnik tarcia wułkanizatów SBR maleje wraz ze wzrostem grubości wykwitów alkoholi alifatycznych, co jest przejawem zjawiska smarowania. Jeśli smarowanie jest efektywne, umożliwia znaczne obniżenie składowej histerezyjnej siły tarcia. Jednakże, jeśli wykwit uformowany na powierzchni wulkanizatu nie jest wystarczająco gruby, aby wyeliminować odkształcenia objętościowe, tarcie materiału może wzrosnąć w wyniku plastyfikacji matrycy kauczuku. Oznacza to, że segregacja powierzchniowa powoduje również zmianę właściwości objętościowy wulkanizatu SBR, która jest konsekwencją istnienia powierzchniowego gradientu stężenia alkoholu w matrycy kauczuku. Jego obecność może w znaczący sposób wpływać na zachowanie się gumy w procesie tarcia.
EN
Paper concerns an influence of the surface segregation of low molecular weight components of rubber mix on tribological characteristic of vulcanisates. The surface segregation of aliphatic alcohols (from dodecanol up to docosanol) from peroxide vulcanisates of styrene-butadiene rubber (SBR) was investigated by infrared internal reflection spectroscopy (FTIR-IRS). Kinetics of migration were calculated from FTIR data, applying a final element method, formely used for analysis of diffusion phenomenon in rubber [L. 7]. From results obtained it follows that blooming rate of alcohol increases with an increase of carbon atoms present in its molecule, reaching maximum for pentadecanol, and afterwards decreases. The increase of migration rate is a result of decrease of its solubility limit in rubber with an increase of aliphatic chain length. The latter is responsible for a decrease of mobility of alcohol molecules in rubber. A decrease of the solubility limit facilitates an increase of a driving force for diffusion, whereas a decrease of molecules mobility causes an opposite effect. Method for energy dissipation analysis during friction, based on a simplified spring-like model, has been presented. The method does not allow to calculate an exact amount of energy dissipated in a material studied during friction test. However, it provides a useful parameter of energy lost, applicable for samples comparison. The coefficient of friction of SBR vulcanisates decreases with an increase of an alcohol bloom thickness, what is the result of lubrication phenomenon. If solid lubrication of alcohol is efficient the hysterical component of friction force could be significantly reduced. However, if an alcohol bloom being formed on the surface of vulcanisate is not thick enough to eliminate bulk deformations of the material, friction can be higher due to plastification of the rubber matrix. It means that the surface segregation causes also changes to the bulk properties of SBR vulcanisates, being the result of the surface gradient of alcohol concentration in the rubber matrix. Its presence can strongly influence tribological performance of the rubber sample.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.